Введение к работе
Актуальность исследования.
В последнее время наиболее интенсивно развивается печать в упаковочном производстве, в частности, печать на поверхности полимерных пленок, используемых в качестве современного упаковочного материала. При этом важно оценивать такой показатель, как прочность держания печатной краски на поверхности материала для упаковки.
В отличие от традиционных запечатываемых материалов – бумаги и картона, полимерные пленки, являясь, как правило, по своей природе гидрофобными материалами, не обладают высоким адгезионным взаимодействием по отношению к печатным краскам. Поэтому, правильный выбор оборудования для предварительной активации полимерных пленок коронным разрядом имеет важное значение.
Наиболее широкое распространение как за рубежом, так и в России, в качестве упаковочных материалов получили пленки из синтетических полимеров: полиэтилена (ПЭ), полипропилена (ПП) и полиэтилентерефталата (ПЭТФ).
Проблема обеспечения высокой адгезионной прочности, как правило, приводит к созданию многослойных композиций или к использованию различных методов модификации поверхности. Поэтому в исследованиях по созданию многослойных композиций, в том числе и при разработке технологии печати на полимерных пленках, необходимо учитывать величину адгезионной прочности.
Сегодня во флексографии используются печатные краски различной природы – водно-дисперсионные, сольвентные и краски УФ-отверждения. По-видимому, как и тип запечатываемого материала, так и краски будут влиять на режимы активации полимерных пленок коронным разрядом.
Среди наиболее часто встречающихся проблем при флексографской печати – проблемы взаимодействия краски с полимерной подложкой.
В связи с этим изучение особенностей флексографской печати на гидрофобной полимерной подложке, а также выбор оптимального оборудования для активации полимерных запечатываемых материалов являются весьма актуальными.
Цель диссертационной работы.
Цель диссертационной работы заключается в разработке научно обоснованных требований к оборудованию для обработки запечатываемых полимерных материалов коронным разрядом, а также обоснованию технологических параметров с учетом природы запечатываемого материала. Для достижения указанной цели были решены следующие задачи:
разработка рекомендаций по режимам обработки ПЭ, ПП и ПЭТФ пленки коронным разрядом перед процессом флексографской печати;
выявление факторов, оказывающих наибольшее влияние на качество печати по поверхности полимерных пленок;
разработка технологических рекомендаций для качественной печати по поверхности полимерных пленок красками различного типа (водно-дисперсионные, сольвентные, УФ-отверждаемые);
разработка требований к коронирующим устройствам и практические рекомендации по выбору технологических параметров предварительной обработки полимерных пленок коронным разрядом, с учетом природы обрабатываемого материала и производительности печатного оборудования.
Научная новизна работы заключается в следующем:
-
Экспериментально установлено, что эффективность обработки полимерных пленок коронным разрядом определяется не только достигнутыми значениями адгезионной прочности, но и способностью воспроизводить мелкие детали печатной формы на отпечатке, полученном флексографским способом.
-
Среди множества требований к оборудованию для обработки полимерных пленок коронным разрядом, обеспечивающих качественную флексографскую печать, основным является мощность коронного разряда, приходящегося на единицу поверхности обрабатываемого материала.
-
Показано, что с увеличением дозы коронного разряда до 16 Втмин/м2 адгезионная прочность возрастает до значений 15-30 H/см2 но при этом увеличивается толщина штриховых элементов на отпечатке на 10-15 %, что отрицательно сказывается на воспроизведении мелких деталей печатной формы.
Решенная научная задача
Разработаны технологические параметры обработки поверхности полимерных пленок коронным разрядом, позволяющие осуществлять качественную печать флексографским способом красками различного типа (водно-дисперсионные, УФ-отверждения, сольвентные).
Практическая ценность состоит в получении научных результатов, позволивших сформулировать требования к основной стадии процесса флексографской печати по поверхности полимерных пленок – обработке коронным разрядом. В частности, экспериментально обоснованы технологические режимы обработки поверхности пленок из полиэтилена, полипропилена и полиэтилентерефталата коронным разрядом. А также предложен подход к выбору параметров коронирующих устройств для предварительной обработки полимерных пленок, основанный на определении мощности разряда и ширины обрабатываемого материала и его природы.
Апробация работы. Положения диссертационной работы докладывались: на расширенном заседании кафедры «Инновационных технологий и управления» в 2011, 2012 и 2013 гг.; на V международной научно-практической конференции «Перспективы применения инновационных технологий и усовершенствования технического образования в высших учебных заведениях стран СНГ», Душанбе, октябрь 2011 г.; на международной молодежной конференции «Тенденции развития планарных нанотехнологий на основе современного полиграфического оборудования», Москва, сентябрь 2012 г.; на конференции молодых ученых, Москва, МГУП, апрель 2012 г.; на научно-технической конференции, посвященной 20-летию Государственной независимости Республики Таджикистан, 50-летию образования «Механико-технологического факультета», Душанбе, ТТУ 2011 г., на I Всероссийской конференции школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых, Томск, ТПИ октябрь 2012 г.
Публикации. По тематике работы опубликованы 7 научных статей, включая тезисы докладов на научно-технической конференциях, из них 2 публикации в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, библиографического списка. Основной текст диссертации содержит 127 страниц, включая 26 таблиц и 44 рисунка.
